防坠落装置的制作方法

1.本技术涉及高空作业防护技术领域，尤其涉及一种防坠落装置。


背景技术：

2.电力行业中，存在大量检修、消缺等需要人员登塔进行的高空作业，为保障人员安全，需采取防坠落措施。在作业过程中，高空坠落风险较大的环节有登塔过程与攀登到指定的高度后到系好安全带的时间，在这两个环节由于缺少安全带的保护，发生高空坠落的风险较大。
3.现阶段在工作中常见的防坠落措施有安全带、导轨型防坠落装置、挂扣式防坠落环扣。安全带主要用于到达指定作业位置后以及在杆塔上移动位置过程中的安全防护；导轨型防坠落装置一般是在塔身加装固定导轨，防坠落装置卡扣在导轨上，起到保护作用；挂扣式防坠落环扣为两条系挂在安全带上的绳索，末端一般为可调调节式套索，在攀登杆塔时挂在脚钉处，起保护作用。以上装置存在中安全保护性能较弱的问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中防坠落装置安全性不高的问题。
5.本技术提供了一种防坠落装置，包括：
6.磁吸模块，用于在失电状态下提供磁吸力，并在通电状态下失去磁吸力；
7.保护外壳，包括手持部和吸合部，手持部用于用户进行握持，吸合部容纳磁吸模块，用于在磁吸模块处于失电状态时与杆塔吸合，吸合部下端的侧面设置有安全绳挂接机构，安全绳挂接机构用于挂接安全绳；
8.控制模块，包括控制按钮和控制开关，控制按钮设置于手持部，用于在用户的操作下，控制控制开关的通断，控制开关电连接在磁吸模块的供电回路中，以控制磁吸模块的状态。
9.在其中一个实施例中，控制按钮包括第一按钮和第二按钮，控制开关包括与第一按钮对应的第一开关和与第二按钮对应的第二开关；
10.第一开关和第二开关串联在供电回路中；
11.第一按钮设置在手持部面向吸合部的外壁的上端，用于控制第一开关的通断；
12.第二按钮设置在手持部背向吸合部的外壁的上端，用于控制第二开关的通断。
13.在其中一个实施例中，手持部面向吸合部的外壁的中部为波纹状。
14.在其中一个实施例中，磁吸模块包括永磁铁、消磁单元和供电回路；
15.供电回路用于在导通时向消磁单元输出大小为预设电流值的电流；
16.消磁单元与供电回路电连接，用于在供电回路导通时产生与永磁铁大小相同且方向相反的磁场。
17.在其中一个实施例中，消磁单元包括消磁线圈。
18.在其中一个实施例中，吸合部的底面为内凹的圆弧状，圆弧状对应圆的半径与杆塔的外径相同。
19.在其中一个实施例中，永磁铁为圆弧状且与吸合部的底面匹配。
20.在其中一个实施例中，防坠落保护装置还包括压力传感器和第一冲击防护开关；安全绳挂接机构包括与吸合部固定连接的挂接环；
21.压力传感器设置在挂接环下端的内侧面，用于检测安全绳与挂接环之间的压力；
22.第一冲击防护开关的控制端与压力传感器电连接，第一冲击防护开关的触头端串接在供电回路，第一冲击防护开关为常闭自锁开关，用于在压力大于预设阈值的情况下断开，并在用户的操作下复位为闭合。
23.在其中一个实施例中，防坠落保护装置还包括支撑座、平衡杆、弹簧和第二冲击防护开关；
24.支撑座设置在挂接环下端的内侧面，支撑座的上部与平衡杆的中部铰接；
25.第二冲击防护开关的触头端串接在供电回路，第二冲击防护开关为常闭自锁开关，用于在第二冲击防护开关的按钮受到按压时断开，并在用户的操作下复位为闭合；
26.平衡杆的第一端用于挂接安全绳，平衡杆第二端的端部与第二冲击防护开关的按钮的设置位置相对应，以使得在平衡杆的第二端落下时与第二冲击防护开关的按钮分离，并在所抬起时按压第二冲击防护开关的按钮；
27.弹簧处于自然状态下的高度大于支撑座的高度，弹簧的第一端与挂接环下端的内侧面固定连接，弹簧的第二端与平衡杆第一端的下表面接触，以在自然状态下抬起平衡杆的第一端、落下平衡杆的第二端，并在平衡杆的第一端受到大于预设阈值的压力时进入压缩状态，使得平衡杆的第一端落下、平衡杆的第二端抬起。
28.在其中一个实施例中，平衡杆的第一端设置有卡持机构，卡持机构用于将安全绳卡持在平衡杆的第一端。
29.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
30.基于本实施例中的防坠落装置，用户身上的安全绳与保护外壳上的安全绳挂接机构连接，通电消磁的磁吸模块在失电状态下提供磁吸力，作为一个着力点，将人员固定在杆塔上。防坠落装置还设置有手持部，方便用户进行握持。用户还可通过手持部上的控制按钮切换磁吸模块的状态，使其短时间内失磁，可取下装置进行移位吸附。该防坠落装置对用户的自由移动和作业影响较小，可保障用户在攀爬杆塔时的安全，避免意外跌落事故的发生，大大提高了杆塔高空作业的安全性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
32.图1为本技术一个实施例提供的防坠落装置的结构示意图；
33.图2为本技术另一个实施例提供的防坠落装置的结构示意图；
34.图3为本技术又一个实施例提供的防坠落装置的结构示意图；
35.图4为本技术一个实施例中磁吸模块的电路原理图；
36.图5为本技术另一个实施例中磁吸模块的电路原理图；
37.图6为本技术一个实施例中坠落保护功能的结构示意图；
38.图7为本技术另一个实施例中坠落保护功能的结构示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.本技术提供了本技术提供了一种防坠落装置，请参阅图1。防坠落装置包括磁吸模块1、保护外壳和控制模块。
41.磁吸模块1用于在失电状态下提供磁吸力，并在通电状态下失去磁吸力。可以理解，本技术中的防坠落装置主要适用于具有铁磁性或亚铁磁性的金属材质的杆塔，磁吸模块1处于失电状态时会产生磁场，该类型的杆塔被磁吸模块1产生的磁场而磁化，产生与磁吸模块1的磁场相反的磁场，从而产生磁吸力。而磁吸模块1在通电后将消除磁吸模块1产生的磁场，使得杆塔与磁吸模块1之间的磁作用力消失，从而失去磁吸力。由于防坠落装置的长期工作状态是固定而非移动，本实施例中的磁吸模块1与常规通电才具有磁性的电磁铁不同，在失电状态下具有磁吸力，在通电状态下失去磁吸力。该种设计使得防坠落装置在长期工作状态中无需耗电，可增强防坠落装置的续航能力。
42.保护外壳包括手持部21和吸合部22，手持部21用于用户进行握持。保护外壳起到绝缘保护、支撑的功能，设计贴合手掌，手持部21可以设计为圆环形，方便在装置移动过程中手掌的抓握固定，并且不会限制手掌的脱离，方便固定位置后不妨碍手掌进行其他作业。
43.吸合部22容纳磁吸模块1，由于磁相互作用力可以穿透保护外壳，当磁吸模块1处于失电状态时，整个保护外壳由于磁吸模块1提供的磁吸力会与杆塔吸合固定。吸合部22下端的侧面设置有安全绳挂接机构23，安全绳挂接机构用于挂接安全绳。安全绳的另一端可扣在用户的身上的安全带上。控制模块包括控制按钮和控制开关，控制按钮设置于手持部21，用于在用户的操作下，控制控制开关的通断，控制开关电连接在磁吸模块1的供电回路中，以控制磁吸模块1的状态。即用户可通过操作位于手持部21上的控制按钮切换防坠落装置的工作状态，当需要在杆塔上移动时，则操作控制按钮使得磁吸模块1进入通电状态，磁吸模块1将失去磁吸力，防坠落装置可在杆塔上自由移动。当需要固定在杆塔上进行作业时，则操作控制按钮使得磁吸模块1进入失电状态，磁吸模块1将提供磁吸力，防坠落装置可以吸合在杆塔上，在用户发生坠落时，安全绳可对坠落产生的冲击进行缓冲，并以防坠落装置为着力点，将用户固定在杆塔上，保护用户的人身安全。另外，由于控制按钮设置于手持部21上，用户可单手进行通电消磁的操作，操作更为简便。
44.基于本实施例中的防坠落装置，用户身上的安全绳与保护外壳上的安全绳挂接机构连接，通电消磁的磁吸模块1在失电状态下提供磁吸力，作为一个着力点，将人员固定在杆塔上。防坠落装置还设置有手持部21，方便用户进行握持。用户还可通过手持部21上的控制按钮切换磁吸模块1的状态，使其短时间内失磁，可取下装置进行移位吸附。该防坠落装
置对用户的自由移动和作业影响较小，可保障用户在攀爬杆塔时的安全，避免意外跌落事故的发生，大大提高了杆塔高空作业的安全性。
45.在其中一个实施例中，请参阅图2，控制按钮包括第一按钮31和第二按钮32。控制开关包括与第一按钮31对应的第一开关和与第二按钮32对应的第二开关。第一按钮31设置在手持部21面向吸合部22的外壁的上端，用于控制第一开关的通断。第二按钮32设置在手持部21背向吸合部22的外壁的上端，用于控制第二开关的通断。第一开关和第二开关串联在供电回路中。可以理解，为了防止用户误触而导致磁吸模块1通电消磁，而同时按压两个不同位置控制开关的可能性很低，因此，本实施例中的控制开关的数量为两个。而为了方便用户单手操作，根据人手构造，将其设置在手握部上端的外壁，且一个面向吸合部22，另一个背向吸合部22，用户在需要通电消磁时，可利用食指按压第一按钮31，并利用拇指按压第二按钮32，剩余手指握持手持部21，可以在防误触的基础上实现单手通电消磁。
46.在其中一个实施例中，请参阅图3，手持部21面向吸合部22的外壁的中部为波纹状。可以理解，由于手持部21面向吸合部22的外壁的中部是用户手指抓握的部位，为了增加防坠落装置的防滑性能，将该部位设置为波浪状，使得用户的手指可以卡在波浪状的波谷中，防止由于手握部过滑而出现的意外脱手事故发生。
47.在其中一个实施例中，请参阅图4，磁吸模块1包括永磁铁11、消磁单元12和供电回路13。
48.永磁铁11即永久性磁铁，可以是天然产物，又称天然磁石，也可以由人工制造，具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的材料。该永磁铁11在消磁单元12没有工作的情况下可以提供足够挂载一个人体重以及下坠时冲击力的拉力，将防坠落装置稳固在杆塔上。
49.供电回路13用于在导通时向消磁单元12输出大小为预设电流值的电流。可以理解，供电回路13中可包括电源，电源可以为蓄电池，其输出电压可根据消磁单元12的工作电压进行选择。上述实施例中的第一开关33和第二开关34可串联在供电回路13中，以控制供电回路13的导通与断开。而消磁单元12的作用的是在供电回路13导通时产生与永磁铁11大小相同且方向相反的磁场。从而将永磁铁11的磁场抵消，使得磁吸模块1失去磁吸力，令防坠落装置可以在杆塔上移位。而消磁单元12输出磁场的大小与供电回路13提供的电流大小相关，为供电回路13所输出的电流大小应为预设电流值，消磁单元12在预设电流值的激励下，刚好可以产生大小与永磁铁11的大小相同的磁场。消磁单元12产生磁场的方向可以根据消磁单元12的结构特性来确定，例如消磁单元12为消磁线圈，消磁线圈产生磁场的方向可由右手定则确定。再结合永磁铁11在吸合部22的布设位置，选择消磁单元12的布设位置，以保证消磁单元12产生的磁场方向与永磁铁11的磁场方向相反。
50.在有些实施例中，消磁单元12和永磁铁11会被封装为一个整体，产品名一般为失电型吸盘式电磁铁，例如，可选用型号为xda-63/29d的失电型吸盘式电磁铁，其直径为63mm，重量600g，使用24v蓄电池供电，可提供960n的拉力。基于此，供电回路13中的电源可以为24v的锂电池。
51.在其中一个实施例中，吸合部22的底面为内凹的圆弧状，圆弧状对应圆的半径与杆塔的外径相同。可以理解，有些杆塔的形状为圆柱状，为了保证吸合部22与杆塔更为紧密的结合，可以将吸合部22的底面设置为圆弧状，且圆弧状对应圆的半径与杆塔的外径相同，
使得吸合部22的底面可以完全与杆塔贴合，增大了吸合部22的底面与杆塔的接触面积。基于此，永磁铁11可以为圆弧状且与吸合部22的底面匹配，在增大接触面积的基础上保证永磁铁11与杆塔之间的距离均足够小，可以尽可能的提供较大的磁吸力。
52.在其中一个实施例中，请参阅图5和图6，防坠落保护装置还包括压力传感器42和第一冲击防护开关41。安全绳挂接机构包括与吸合部22固定连接的挂接环。
53.压力传感器42设置在挂接环下端的内侧面，用于检测安全绳与挂接环之间的压力。可以理解，当用户未发生意外坠落时，安全绳是未张紧状态，用户的重力不会通过安全绳传递到挂接环上。但当用户发生意外坠落时，安全绳会突然绷紧，下坠带来的冲击和用户的重力会通过安全绳传递到安全环，使得安全绳与挂接环之间的压力突然增大。因此，本实施例在防坠落装置的挂接环上设置了压力传感器42，以该压力传感器42输出的压力大小反映用户是否发生意外坠落。
54.第一冲击防护开关41的控制端与压力传感器42电连接，第一冲击防护开关41的触头端串接在供电回路13，第一冲击防护开关41为常闭自锁开关，用于在压力大于预设阈值的情况下断开，并在用户的操作下复位为闭合。可以理解，第一冲击防护开关41为电控自锁开关，其正常状态下为常闭状态，供电回路13的导通和关断将仍有控制按钮对应的控制开关控制。一旦发生意外坠落时，压力传感器42输出的压力值将会大于预设阈值，将使得第一冲击防护开关41动作，使得供电回路13断开，且无论控制按钮如何操作，也无法使供电回路13导通，强制磁吸模块1处于失电状态，保持磁吸力，将用户固定在杆塔上。若想恢复防坠落装置的正常使用，需要由用户手动对第一冲击防护开关41进行复位。
55.在其中一个实施例中，请参阅图7，防坠落保护装置还包括支撑座51、平衡杆52、弹簧53和第二冲击防护开关，第二防护开关为机械触发的开关，其具有按钮54，第二防护开关的电路部分与图5类似，请一并参阅图5。
56.第二冲击防护开关的触头端串接在供电回路13，第二冲击防护开关为常闭自锁开关，用于在第二冲击防护开关的按钮54受到按压时断开，并在用户的操作下复位为闭合。
57.支撑座51设置在挂接环下端的内侧面，支撑座51的上部与平衡杆52的中部铰接，平衡杆52可以以铰接点为中心旋转。
58.平衡杆52的第一端(图中靠右侧的一端)用于挂接安全绳，平衡杆52第二端的端部与第二冲击防护开关的按钮54的设置位置相对应，以使得在平衡杆52的第二端落下时与第二冲击防护开关的按钮54分离，并在所抬起时按压第二冲击防护开关的按钮54。可以理解，图7中第二冲击防护开关的按钮54设置在吸合部22与挂接环下端的内侧面相对的面上，其位于平衡杆52第二端抬起时的运动轨迹上，使得平衡杆52的第二端在抬起时可以按压到该按钮54，触发第二冲击防护开关断开。而平衡杆52的第一端下设置有弹簧53，该弹簧53处于自然状态下的高度大于支撑座51的高度，且其第一端与挂接环下端的内侧面固定连接，第二端与平衡杆52第一端的下表面接触，对平衡杆52的第一端起支撑作用，使得平衡杆52的第一端在受力较小的情况下处于抬起状态。即当用户未发生意外坠落时，安全绳是未张紧状态，用户的重力不会通过安全绳传递到平衡杆52的第一端，平衡杆52将处于第一端抬起、第二端落下的状态，平衡杆52的第二端将与第二冲击防护开关的按钮54分离。而当用户发生意外坠落时，安全绳会突然绷紧，下坠带来的冲击和用户的重力会通过安全绳传递到平衡杆52的第一端，使平衡杆52的第一端受到大于预设阈值的压力，弹簧53因此进入压缩状
态，使得平衡杆52的第一端落下、平衡杆52的第二端抬起，平衡杆52的第二端将按压第二冲击防护开关的按钮54，使得供电回路13断开，且无论控制按钮如何操作，也无法使供电回路13导通，强制磁吸模块1处于失电状态，保持磁吸力，将用户固定在杆塔上。若想恢复防坠落装置的正常使用，需要由用户手动对第二冲击防护开关进行复位。
59.在其中一个实施例中，平衡杆52的第一端设置有卡持机构，卡持机构用于将安全绳卡持在平衡杆52的第一端。可以理解，为了防止安全绳在平衡杆52上滑动，可以在平衡杆52的第一端设置卡持机构，卡持机构可以为平衡杆52的第一端上的内凹槽，在安装安全绳时，利用该内凹槽对安全绳进行限位。卡持机构还可以为卡扣，通过卡扣将安全绳固定在平衡杆52的第一端。
60.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。
61.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种防坠落装置，其特征在于，包括：磁吸模块，用于在失电状态下提供磁吸力，并在通电状态下失去所述磁吸力；保护外壳，包括手持部和吸合部，所述手持部用于用户进行握持，所述吸合部容纳所述磁吸模块，用于在所述磁吸模块处于所述失电状态时与杆塔吸合，所述吸合部下端的侧面设置有安全绳挂接机构，所述安全绳挂接机构用于挂接安全绳；控制模块，包括控制按钮和控制开关，所述控制按钮设置于所述手持部，用于在用户的操作下，控制所述控制开关的通断，所述控制开关电连接在所述磁吸模块的供电回路中，以控制所述磁吸模块的状态。2.根据权利要求1所述的防坠落装置，其特征在于，所述控制按钮包括第一按钮和第二按钮，所述控制开关包括与所述第一按钮对应的第一开关和与所述第二按钮对应的第二开关；所述第一开关和所述第二开关串联在所述供电回路中；所述第一按钮设置在所述手持部面向所述吸合部的外壁的上端，用于控制所述第一开关的通断；所述第二按钮设置在所述手持部背向所述吸合部的外壁的上端，用于控制所述第二开关的通断。3.根据权利要求1所述的防坠落装置，其特征在于，所述手持部面向所述吸合部的外壁的中部为波纹状。4.根据权利要求1所述的防坠落装置，其特征在于，所述磁吸模块包括永磁铁、消磁单元和所述供电回路；所述供电回路用于在导通时向所述消磁单元输出大小为预设电流值的电流；所述消磁单元与所述供电回路电连接，用于在所述供电回路导通时产生与所述永磁铁大小相同且方向相反的磁场。5.根据权利要求4所述的防坠落装置，其特征在于，所述消磁单元包括消磁线圈。6.根据权利要求4所述的防坠落装置，其特征在于，所述吸合部的底面为内凹的圆弧状，所述圆弧状对应圆的半径与所述杆塔的外径相同。7.根据权利要求6所述的防坠落装置，其特征在于，所述永磁铁为圆弧状且与所述吸合部的底面匹配。8.根据权利要求1所述的防坠落装置，其特征在于，所述防坠落保护装置还包括压力传感器和第一冲击防护开关；所述安全绳挂接机构包括与所述吸合部固定连接的挂接环；所述压力传感器设置在所述挂接环下端的内侧面，用于检测所述安全绳与所述挂接环之间的压力；所述第一冲击防护开关的控制端与所述压力传感器电连接，所述第一冲击防护开关的触头端串接在所述供电回路，所述第一冲击防护开关为常闭自锁开关，用于在所述压力大于预设阈值的情况下断开，并在用户的操作下复位为闭合。9.根据权利要求1所述的防坠落装置，其特征在于，所述防坠落保护装置还包括支撑座、平衡杆、弹簧和第二冲击防护开关；所述支撑座设置在所述挂接环下端的内侧面，所述支撑座的上部与所述平衡杆的中部铰接；
所述第二冲击防护开关的触头端串接在所述供电回路，所述第二冲击防护开关为常闭自锁开关，用于在所述第二冲击防护开关的按钮受到按压时断开，并在用户的操作下复位为闭合；所述平衡杆的第一端用于挂接所述安全绳，所述平衡杆第二端的端部与所述第二冲击防护开关的按钮的设置位置相对应，以使得在所述平衡杆的第二端落下时与所述第二冲击防护开关的按钮分离，并在所抬起时按压所述第二冲击防护开关的按钮；所述弹簧处于自然状态下的高度大于所述支撑座的高度，所述弹簧的第一端与所述挂接环下端的内侧面固定连接，所述弹簧的第二端与所述平衡杆第一端的下表面接触，以在自然状态下抬起所述平衡杆的第一端、落下所述平衡杆的第二端，并在所述平衡杆的第一端受到大于预设阈值的压力时进入压缩状态，使得所述平衡杆的第一端落下、所述平衡杆的第二端抬起。10.根据权利要求9所述的防坠落装置，其特征在于，所述平衡杆的第一端设置有卡持机构，所述卡持机构用于将所述安全绳卡持在所述平衡杆的第一端。

技术总结
本申请提供了一种防坠落装置，包括：磁吸模块，用于在失电状态下提供磁吸力，并在通电状态下失去磁吸力；保护外壳，包括手持部和吸合部，手持部用于用户进行握持，吸合部容纳磁吸模块，用于在磁吸模块处于失电状态时与杆塔吸合，吸合部下端的侧面设置有安全绳挂接机构，安全绳挂接机构用于挂接安全绳；控制模块，包括控制按钮和控制开关，控制按钮设置于手持部，用于在用户的操作下，控制控制开关的通断，控制开关电连接在磁吸模块的供电回路中，以控制磁吸模块的状态。该防坠落装置对用户的自由移动和作业影响较小，可保障用户在攀爬杆塔时的安全，避免意外跌落事故的发生，大大提高了杆塔高空作业的安全性。杆塔高空作业的安全性。杆塔高空作业的安全性。


技术研发人员：李明皓 梁成军 卢海 胡燃 黄万里 蒯朝霞 邱烜 邓奥攀 刘云勋
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/20